JP2022159732A - 表示制御装置、表示制御方法、移動体、プログラムおよび記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態の表示制御装置を有する移動体を示す図である。
移動体401は、例えば自動車(自動四輪車)であり、運転席に運転者100が搭乗している。運転席の前方(フロント側)には、車内撮像装置101が設けられている。車内撮像装置101は、運転者100を撮像して得た画像情報に基づいて、運転者の視線情報102と、視点情報103とを算出する。視点情報103は、車内撮像装置101と、運転者100の視点との距離である。視点は、運転者100の視野の始点、すなわち視野の角度範囲を定義する始点となる点である。なお、本発明の適用範囲となる移動体は、自動車に限られない。本発明は、自転車、自動二輪車等の車輛、船舶、飛行体等、任意の移動体に適用可能である。また、本発明の適用範囲は、移動体の運転者に限定されない。本発明は、移動体の搭乗者等、移動体の任意の利用者に適用可能である。
車内撮像装置101は、本体部201に、撮像光学系202、撮像素子203、演算処理部204、メモリ205を備える。撮像光学系202は、光軸210を持ち、被写体光を撮像素子203に導く。撮像素子203は、被写体光を光電変換して、画像信号を出力する。演算処理部204は、撮像素子203が出力した画像信号に基づいて撮影画像データを生成し、必要に応じた各種処理を実行して、メモリ205に格納する。また、演算処理部204は、運転者100の視線情報と視点情報とを算出して出力する。また、車内撮像装置101は、不図示の通信手段を有しており、移動体401に設けられた不図示のCPU(Central Processing Unit)と各種情報をやりとりする。本実施形態の表示制御装置は、演算処理部204と移動体401のCPUとによって実現される。
撮像素子203には複数の画素が配置されている。図3(A)は、撮像素子203の断面の一例を示す。各画素は、マイクロレンズ301と、カラーフィルタ302と、複数の光電変換部303A、303Bとを有する。
図4(A)は、移動体401を上から見たときの状態を示す。移動体401の外周部には、移動体401の周囲の領域を撮像するための周囲撮像装置402が複数配置されている。周囲撮像装置402は、移動体の周囲情報を取得する手段の一つである。それぞれの周囲撮像装置402は、焦点距離可変のズーム光学系を有しており、状況に応じた適切な画角の画像が取得できる。運転者を撮影する車内撮像装置101と、移動体401の周囲情報を取得する周囲撮像装置402とは、設置時の校正により、互いのカメラ位置や取付方向(光軸)が管理され、関連付けられている。つまり、車内撮像装置101と周囲撮像装置402は、移動体401上に原点を持つローカル座標系にアドレスされている。
表示制御装置2000は、視線情報取得部2001、視点情報取得部2002、周囲情報取得部2003、制御部2004を有する。視線情報取得部2001は、移動体401の運転者100の視線情報を取得する第1の取得手段として機能する。視点情報取得部2002は、運転者100の視点情報を取得する第2の取得手段として機能する。周囲情報取得部2003は、移動体401の周囲に関する周囲情報を取得する第3の取得情報として機能する。周囲情報取得部2003は、周囲撮像装置402、移動体401が有するGPS(Global Positioning System)、またはLiDAR(Light Detection and Ranging)から周囲情報を取得する。
制御部2004は、表示制御装置2000全体を制御する。例えば、制御部2004は、視線情報と視点情報と周囲情報とに基づいて、運転者100の死角領域の情報を取得する。そして、制御部2004は、死角領域に関する周囲情報に基づいて表示情報を生成して、表示装置403(図4(B))に表示する制御を行う。例えば、制御部2004は、死角領域の撮像に適した位置に配置されている周囲撮像装置を制御することで、死角領域の撮像を実行させ、当該撮像によって得られる撮像画像を表示情報として生成する。
図6中のSは、本フローチャートにしたがう各処理のステップ番号を示す。S501において、表示制御装置2000が、運転者情報を取得する。運転者情報は、運転者100の視線情報と視点情報である。視線情報は、車内撮像装置101が有する演算処理部204が、運転者100の撮像で得られた撮像画像に対して公知の手法による処理を行うことで求められる。運転者100の視線は、運転者100の視野の方向を示しており、視線情報は運転者100の視野の方向に関する情報であるといえる。
なお、視点情報103の取得方法は上述の例に限らない。例えば、瞳分割方式による測距方法を用いて、撮影された社内撮像装置101から運転者100の瞳までの距離を測定し、視点情報103としてもよい。また、測距する対象は、運転者100の眉間や鼻の頂点としてもよいし、運転者100の耳など各種特徴点の距離から算出した顔領域の重心位置などを、視野の始点となる視点として利用できる。また、車内撮像装置の近傍にLiDARなどの測距デバイスを設け、測距デバイスによって車内撮像装置101と運転者100の瞳までの距離を取得することも可能である。
表示制御装置2000の制御部2004は、図6のS501で得られる運転者100の視線方向601に対し、視野の始点である視点を原点として標準視野角602を加え、運転者100の視野603を算出する。標準視野角602は、適宜設定されればよく、例えば±45°に設定され、視野領域の算出に用いられる。また、例えば、天候が雨の場合は見通しが良くないので、標準視野角を±30°とするなど、適切な値を用いればよい。視点を原点として設定された標準視野角602と、図6のS501で取得した運転者の視点位置座標の情報とに基づいて、死角領域の算出に用いられる運転者100の視野603が算出される。
制御部2004は、運転者100の視野603に対し、移動体401のローカル座標系を移動体周囲の環境マップに重ね合わせ、実際に視認できる範囲を算出する。環境マップは、移動体401の周囲情報の一つであり、移動体401の周囲の道路状況や建築物などが示される。環境マップは、GPSと各種提供されているダイナミックマップを組み合わせることで取得できる。また、制御部2004が、移動体401に別途設置されたLiDARを用いて環境マップを構築してもよい。LiDARを用いれば、工事などの急な現場環境変化にも対応してリアルタイムのマップを構築できる。
図9(A)に示すように、死角領域702が移動体401の前方に存在するので、制御部2004は、移動体401の前方に設置された周囲撮像装置801,802を、死角領域702の撮像画像を取得する撮像装置として選択する。そして、制御部2004は、周囲撮像装置801,802の画角811,812が死角領域702の範囲を撮影できるようにズーム光学系の焦点距離を変更する。これにより、死角領域702に移動体401とは異なる移動体820が存在した場合、図9(B)に示すように、周囲撮像装置801により移動体820を含む画角811の撮像画像を取得することができる。なお、周囲撮像装置の光学系は、ズーム光学系に限らず単焦点であってもよい。単焦点光学系で取得できる撮影範囲が死角領域702を覆っていない場合には、制御部2004は、撮影範囲が死角領域全体を覆っていないことを注意警報として表示装置403に表示してもよい。また、制御部2004は、死角領域全体を撮影できるように、移動体401を少し前進させる指示などを表示装置403に表示してもよい。
制御部2004は、表示情報を、死角領域に関する周囲情報が取得された方向と関連付けて、表示装置403に表示する。図10に示す例では、制御部2004は、図9(A)の移動体401の周囲撮像装置802による、移動体401の左前方の死角領域702の撮像で得られた撮像画像902を、表示装置403の左側に表示する。また、制御部2004は、図9(A)の移動体401の周囲撮像装置801による、移動体401の右前方の死角領域702の撮像で得られた撮像画像901を、表示装置403の右側に表示する。
図11(A)に示すように、視線601に対する視野603が同じであっても、視野の始点となる位置が運転者の視点1001であるか搭乗者の視点1011であるかによって、視認できる範囲が異なる。視野の始点となる位置を視点1001とすることで、運転者が視認できる範囲を精度良く算出することができる。
図12は、実施例2の表示制御装置の動作処理を説明するフローチャートである。
図12中のSは、本フローチャートにしたがう各処理のステップ番号を示す。実施例2の表示制御装置2000は、移動体401の周囲情報に基づいて得られる、移動体401が置かれている交通状況に基づいて、表示情報の表示装置403への表示を制御する。また、表示制御装置2000は、移動体401が置かれている交通状況に基づいて、運転者の死角領域が発生する方向を推定し、推定された方向の領域から取得される周囲情報に基づいて、表示情報を生成する。
実施例3の表示制御装置2000は、実施例2の表示制御装置200と同様に、移動体の周囲情報に基づいて得られる、移動体が置かれている交通状況に基づいて、表示情報の表示装置403への表示を制御する。
実施例4の表示制御装置2000は、移動体401の運転者100の死角領域に注意対象が存在する場合に、死角領域に関する周囲情報に基づく表示情報を、アラート報知とともに表示装置403に表示する。
図16のS1501乃至S1504は、図6のS501乃至S504と同様である。また、S1507は、図6のS505と同様である。
制御部2004は、小児1401の撮像画像を、アラート報知を示す枠1402とともに表示装置403に表示する。枠1402は、例えば、赤色などの警報色で点滅発光する。枠1402と小児1401の撮像画像は、小児1401の撮像画像が取得された方向に該当する、表示装置403の右側に表示される。制御部2004が、移動体401内のスピーカーから進行方向右側の死角領域に注意対象が存在する旨を音声で報知するようにしてもよい。これにより、運転者100に対して、注意対象が死角領域に存在していることを、より確度高く知らせることができる。なお、制御部2004は、表示装置403に表示した対象が注意対象候補でない場合であっても、運転者100の視線情報に基づいて、運転者100が当該対象を認識していないと判断した場合は、アラート報知を行って、認識を促してもよい。
実施例5の表示制御装置2000は、運転者100の視線情報の変化または視点情報の変化に基づいて、運転者100が注視行動をしているかを判断する。表示制御装置2000は、運転者100が注視行動をしていると判断した場合に、運転者100の注視方向の死角領域に関する周囲情報に基づいて、表示情報を生成する。
実施例5の表示制御装置によれば、運転者100の注視方向の死角領域から撮像画像を取得して表示することができるため、運転者100の状態に応じて必要な情報を必要な時に表示することができ、運転の安全性向上の観点から好適である。
実施例6の表示制御装置2000は、運転者の注視方向に応じて、表示装置403への表示情報の表示方法を変更する制御を行う。
図19は、実施例6の表示制御装置による表示情報の表示例を示す図である。
図19(A)は、交差点に差し掛かった移動体の運転者の死角領域に注意対象が存在した場合の表示例を示す。制御部2004は、死角領域に存在する注意対象である小児1403の撮像画像を取得して、アラート報知を示す枠1404とともに、表示装置403の左側に表示する。このとき、制御部2004が、車内撮像装置101で得られた運転者の視線情報と視点情報とから、運転者が注視している領域(注視領域)を決定する。図19(A)に示す例では、運転者が移動体前方の注視領域1801を注視していることが決定されたものとする。
本発明は、上述した各実施例に記載された内容に限定されない。また、各実施例を適宜組み合わせても良い。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
2001 視線情報取得部
2002 視点情報取得部
2003 周囲情報取得部
2004 制御部
Claims (20)
- 移動体の利用者の視野の方向に関する視線情報を取得する第1の取得手段と、
前記利用者の前記視野の始点に関する視点情報を取得する第2の取得手段と、
前記移動体の周囲情報を取得する第3の取得情報と、
前記視線情報と前記視点情報と前記周囲情報とに基づいて、前記利用者の死角領域を取得し、前記死角領域に関する周囲情報に基づいて、表示情報を生成して表示手段に表示する制御を行う制御手段と、を有する
ことを特徴とする表示制御装置。 - 前記制御手段は、前記視線情報と前記視点情報とに基づいて、前記利用者の視野情報を取得し、前記取得された視野情報と、前記移動体の周囲情報とに基づいて、前記死角領域を取得する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示制御装置。 - 前記第1の取得手段は、前記移動体に設けられた第1の撮像手段による撮像で得られる前記利用者の画像情報に基づいて、前記視線情報を取得し、
前記第2の取得手段は、前記第1の撮像手段による撮像で得られる前記利用者の画像情報に基づいて、前記視点情報を取得する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示制御装置。 - 前記第1の撮像手段は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する一対の像信号を出力し、
前記第2の取得手段は、前記出力された一対の像信号に基づいて、前記利用者の視点情報を取得する
ことを特徴とする請求項3に記載の表示制御装置。 - 前記第3の取得手段は、前記移動体の外周部に設けられた第2の撮像手段、前記移動体が有するGPS(Global Positioning System)、またはLiDAR(Light Detection and Ranging)から前記周囲情報を取得する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 前記表示情報は、前記利用者の死角領域の撮像で得られる画像情報を含む
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 前記制御手段は、前記表示情報を、前記死角領域に関する周囲情報が取得された方向と関連付けて、前記表示手段に表示する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 前記制御手段は、前記周囲情報に基づいて得られる、前記移動体が置かれている交通状況に基づいて、前記表示情報の前記表示手段への表示を制御する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 前記制御手段は、前記交通状況に基づいて、前記利用者の死角領域が発生する方向を推定し、前記推定された方向の領域から取得される前記周囲情報に基づいて、前記表示情報を生成する
ことを特徴とする請求項8に記載の表示制御装置。 - 前記制御手段は、前記交通状況が、前記移動体が閾値以下の幅の交差点に近づいたことを示す場合は、前記移動体の前方左右の方向の死角領域から取得される前記周囲情報に基づいて、前記表示情報を生成する
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の表示制御装置。 - 前記制御手段は、前記交通状況が、前記移動体が第1の通路から第2の通路へ合流することを示す場合に、
前記利用者が前記第2の通路の方向を見た場合の前記利用者の第1の視野情報と、前記移動体に設けられた、前記移動体の後方を映すための光反射部材を介した前記利用者の第2の視野情報とに基づいて、前記利用者の死角領域を取得し、前記取得した死角領域に関する前記周囲情報に基づいて、前記表示情報を生成する
ことを特徴とする請求項8に記載の表示制御装置。 - 前記制御手段は、前記利用者の死角領域に注意対象が存在する場合に、前記死角領域に関する周囲情報に基づく前記表示情報を、アラート報知とともに前記表示手段に表示する
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 前記制御手段は、前記視線情報の変化または前記視点情報の変化に基づいて、前記利用者が注視行動をしているかを判断し、前記利用者が注視行動をしていると判断した場合に、前記利用者の注視方向の前記死角領域に関する前記周囲情報に基づいて、前記表示情報を生成する
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 前記制御手段は、前記運転者の注視方向に応じて、前記表示手段への表示情報の表示方法を変更する制御を行う
ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 前記表示手段は、前記移動体の窓部に設けられたヘッドアップディスプレイを有する
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 前記視点情報は、前記移動体に対して定義された座標系における前記利用者の視野の始点の位置を示す情報である
ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 請求項1乃至16のいずれか1項に記載の表示制御装置と、前記表示情報を表示する表示手段と、を有することを特徴とする移動体。
- 移動体の利用者の視線情報を取得する工程と、
前記利用者の視点情報を取得する工程と、
前記移動体の周囲に関する周囲情報を取得する工程と、
前記視線情報と前記視点情報と前記周囲情報とに基づいて、前記利用者の死角領域を取得し、前記死角領域に関する周囲情報に基づいて、表示情報を生成して表示手段に表示する制御を行う工程と、を有する
ことを特徴とする表示制御方法。 - コンピュータを、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の表示制御装置が有する各手段として機能させることを特徴とするプログラム。
- コンピュータを、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の表示制御装置が有する各手段として機能させることを特徴とするプログラムを記憶した記憶媒体。
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